FR2664837A1 - Poste de soudure a moteur perfectionne. - Google Patents

Abstract

Dans un poste de soudure A à moteur du type comprenant un alternateur de sortie 12 avec un rotor R, un stator S présentant une surface cylindrique 120 et comprenant un certain nombre d'encoches 202 ouvertes vers l'intérieur, dans lequel les encoches 202 comprennent un premier groupe 210a, 210b et un second groupe 212a, 212b. Le perfectionnement apporté implique la modification du premier groupe d'encoches 210a, 210b en incluant des moyens structurels pour obtenir une augmentation sensible du flux de fuite m dans les encoches 210a, 210b du premier groupe par rapport au flux de fuite n des encoches 212a, 212b du second groupe. De cette manière, la sortie soudage comporte une réactance interne importante et le circuit auxiliaire d'alimentation possède une réactance interne réduite. Ceci diminue le besoin d'une réactance extérieure dans le circuit de soudage et perfectionne la régulation de tension du circuit auxiliaire d'alimentation.

Description

L'invention concerne la technique du soudage à arc électrique et plus

particulièrement un poste de soudure à moteur perfectionné du type comprenant un alternateur de sortie pour créer le courant de soudage du poste de soudure L'invention s'applique en particulier à un poste de soudure à moteur qui est modifié pour réduire la nécessité d'une réactance extérieure dans le circuit de soudage ou pour réduire la dimension de la réactance nécessaire et il sera décrit en faisant référence en particulier à un poste de soudure à courant continu; toutefois, l'invention a des application beaucoup plus larges et peut être appliquées à une variété de postes de soudage à moteur, aussi bien à courant continu qu'à courant alternatif, dans lesquels la dimension de la réactance extérieure est sensiblement réduite si toutefois elle est nécessaire. Dans certaines installations de soudage, le courant de soudage est créé par un poste de soudure à moteur dans lequel un alternateur est entraîné par un moteur à combustion interne pour créer le courant de soudage nécessaire Ces postes de soudage à moteur ont normalement appliqué la technologie des alternateurs sensiblement classiques Pour contrôler les caractéristiques de la courbe de sortie tension/courant, une réactance interne importante est montée dans le circuit de soudage extérieur alimenté par le poste de soudure à moteur Jusqu'à maintenant, cette réactance extérieure était un composant relativement encombrant dans l'ensemble de l'équipement de soudage La réactance augmente sensiblement le poids total de l'installation et, par conséquent, la possibilité de déplacer facilement le poste de soudure à moteur d'un endroit à un autre Comme cela est bien connu, le poids des postes de soudage à moteur est un paramètre essentiel pour l'utilisateur puisque le poste de soudure à moteur doit être quelque peu mobile et facilement transporté entre des endroits éloignés Lorsque la technologie classique des alternateurs est appliquée, la dimension de la réactance extérieure peut approcher 15 % du poids total du poste de soudure à moteur Donc, il existe une demande importante pour réduire le poids du poste de soudure sans sacrifier les fonctions de soudage ni réduire la qualité de la source d'alimentation auxiliaire, par exemple une source de

tension en courant alternatif à 120 volts.

Selon la présente invention, il est proposé un perfectionnement à un poste de soudure à moteur, lequel perfectionnement réduit, et en général supprime, la nécessité d'une réactance extérieure dans le circuit de

soudage alimenté par le poste de soudure à moteur.

Selon l'invention, il est proposé un perfectionnement dans un poste de soudure à moteur du type comprenant un alternateur de sortie avec un rotor, entraîné autour d'un axe central Ce type de rotor comporte une surface cylindrique orientée vers l'extérieur L'alternateur comprend en outre un stator ayant une surface cylindrique qui correspond en général à la surface cylindrique du rotor et qui comprend un certain nombre d'encoches ouvertes vers l'intérieur, réparties sur la circonférence, orientées dans la direction axiale pour recevoir les enroulements avec un premier groupe d'encoches prévues pour recevoir les enroulements du courant de soudage et un second groupe d'encoches prévues pour recevoir les enroulements de l'alimentation auxiliaire Chacune de ces encoches comporte un passage d'entrée bordé par deux extrémités dentées écartées disposées face à face Selon l'invention, les extrémités des dents espacées du premier groupe d'encoches comportent des moyens structurels pour créer une augmentation substantielle du flux de fuite, comparativement au flux de fuite entre les pièces dentées du second groupe d'encoches Les moyens de structure comprennent une première largeur radiale a desdites extrémités de dents dudit premier groupe et une seconde largeur radiale b desdites extrémités de dents dudit second groupe, ladite première largeur étant sensiblement plus grande que ladite seconde largeur Les extrémités de dents de chacune des encoches dudit premier groupe comprennent généralement des extrémités de dents en vis-à-vis, généralement parallèles Les extrémités de dents de chacune des encoches du second groupe comprennent également des

extrémités de dents en vis-à-vis généralement parallèles.

Lesdites extrémités des dents du second groupe ont des surfaces courbées vers l'extérieur de façon à réduire au minimum le flux de fuite, les encoches du premier et second groupe ayant sensiblement la même forme de réception des enroulements En utilisant le flux de fuite augmenté dans les encoches contenant les enroulements du courant de soudage, la réactance interne de fuite nominale du stator est sensiblement augmentée Ceci augmente la réactance interne du poste de soudure à moteur afin de réduire la nécessité d'une réactance extérieure Pour encore obtenir une réactance interne supérieure du circuit e soudage extérieur, les tôles individuelles constituant le stator ont été étudiées de manière à établir une résistance de fuite sensiblement supérieure en utilisant une configuration d'encoche plus profonde de manière que les enroulements soient sensiblement éloignés de la surface cylindirque du stator Ainsi, les extrémités des dents placées face à face dans ces encoches particulières ont une longueur radiale sensiblement accrue afin d'augmenter, de cette manière, le flux de fuite entre les extrémités des dents adjacentes des encoches dans lesquelles sont montés les enroulements du courant de soudage sur le stator La fuite plus importante des encoches pour enroulements de soudage peut être obtenue grâce à diverses modifications de structure de la géométrie des encoches Il est possible d'augmenter la longueur des encoches La largeur des encoches peut être réduite Le rapport de la longueur radiale des extrémités des dents et de l'écartement entre les extrémités des dents de chaque encoche peut être augmenté Il est possible de créer des combinaisons de cette modification pour amener la réactance des dents ou réactance de fuite des encoches pour enroulements de soudage à une valeur sensiblement supérieure à la réactance

des encoches pour enroulements auxiliaires.

Cette construction améliorée des tôles employées dans le stator de la partie alternateur d'un poste de soudure à moteur s'est avérée exacte pour le soudage avec des courants situés entre 50 et 150 ampères Lorsque les ampères délivrées augmentent au-delà de 125 ampères, une réactance extérieure relativement faible peut être nécessaire; toutefois, cette réactance extérieure a des dimensions et un poids considérablement réduits par rapport à la réactance qu'exige un étage de sortie à alternateur

classique d'un poste de soudure à moteur.

Le principal objet de l'invention consiste à proposer une modification du noyau à tôle du stator de l'alternateur dans un poste de soudure à moteur, laquelle modification augmente la réactance interne du circuit de soudage alimenté par le poste de soudure afin de réduire la dimension de la réactance extérieure exigée pour exécuter

une opération de soudage satisfaisante.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un

poste de soudure à moteur perfectionné, comme défini ci-

dessus, lequel poste de soudure à moteur comprend dans le stator de l'étage alternateur des encoches pour enroulements subdivisées en un premier et un second groupes, le premier groupe ayant une réactance interne plus grande et le second groupe ayant une réactance interne

réduite au minimum.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un

poste de soudure à moteur perfectionné comme défini ci-

dessus, lequel poste de soudure délivre un courant de sortie de soudage dans lesdits enroulements du courant de soudage compris entre 50 et 150 ampères sans aucune réactance extérieure Le rotor comporte des pièces polaires en vis-à-vis et un enroulement d'excitation enroulé sur ledit rotor, des moyens pour créer un courant de conduction à travers ledit enroulement d'excitation et à travers un rhéostat monté en série avec ledit enroulement d'excitation. Un autre objet de l'invention consiste cependant à proposer un poste de soudure à moteur perfectionné comme défini ci-dessus, lequel poste de soudure à moteur peut commander une installation de soudage ayant un courant nominal compris entre 50 et 150 ampères, sans réactance extérieure, ou avec une réactance extérieure relativement petite. Un autre objet de l'invention consiste à proposer un poste de soudure à moteur, comme défini ci-dessus, lequel poste de soudure à moteur perfectionne la régulation de la tension auxiliaire entre le fonctionnement sans charge et

le fonctionnement sous la charge maximale.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un poste de soudure à moteur comme défini ci-dessus, lequel poste de soudure à moteur réduit l'effet de désaimantation sur le champ du rotor pendant le soudage et réduit la chute

de tension auxiliaire pendant le soudage.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un

poste de soudure à moteur perfectionné comme défini ci-

dessus, lequel poste de soudure à moteur élimine d'une façon générale la nécessité d'une réactance à courant alternatif extérieure sur les petites machines, jusqu'à environ 150 ampères, et réduit proportionnellement la dimension de la réactance nécessaire pour les postes de

soudage à moteur plus gros.

Un autre objet de l'invention consiste à proposer un poste de soudure à moteur, comme défini ci-dessus, lequel poste de soudure comprend des enroulements de soudage et des enroulements auxiliaires en quadrature et lequel est modifié de manière que la réactance des dents des pôles des enroulements de soudage soit augmentée et soit sensiblement supérieure à la réactance des dents des enroulements auxiliaires En réalité, la réactance des dents des

enroulements auxiliaires est réduite au minimum.

Les objets et avantages ci-dessus ainsi que d'autres

objets et avantages apparaîtront d'après la description

suivante considérée avec les dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est un plan schématique d'un poste de soudure à moteur; la figure 2 est un schéma simplifié des enroulements du poste de soudure à moteur représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'une partie alternateur de la technique antérieure pour la génératrice représentée sur la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe agrandie des tôles constituant le noyau du stator construit selon la présente invention; les figures 5 et 6 représentent des vues partielles agrandies précisant la configuration des encoches de la forme de réalisation préférée de tôle illustrée sur la figure 4; la figure 7 est une vue semblable à celle de la figure 3 illustrant une forme de réalisation préférée de la présente invention; et la figure 8 est une courbe tension/courant sur un poste de soudure utilisant la présente invention qui montre le perfectionnement de la régulation de l'énergie auxiliaire délivrée. En faisant maintenant référence aux dessins, qui représentent la forme de réalisation préférée de l'invention à titre d'illustration uniquement, et sans caractère limitatif, d'un poste de soudure à moteur A qui comprend un moteur à combustion interne 10 pour entrainer un alternateur 12 qui crée un courant de soudage selon la technologie classique Ce type de machine est destiné à être extrêmement mobile et toute réduction du poids total du poste de soudure revêt une extrême importance Le poste de soudure A peut être déplacé à la main d'un emplacement à

un autre en présence de diverses conditions difficiles.

Ainsi, l'un des principaux objectifs d'un tel poste de soudure est sa mobilité et, par conséquent, son faible poids et son faible prix de revient D'une façon générale, un poste de soudure à moteur comprend un circuit de sortie de soudage 14 qui applique un courant de soudage à un poste de soudure 20 comprenant une électrode 20 a et une pièce b Jusqu'à maintenant une réactance 22 relativement grosse, qui peut ou non être une réactance à prises, est montée en série à la sortie du circuit de soudage 14 et un redresseur 16 ayant pour objet de contrôler les caractéristiques tension/courant du poste de soudure 20 entre un fonctionnement à vide et un fonctionnement à pleine charge Le circuit 14 emploie également une self de choc classique 24 pour contrôler l'arc sur le poste de soudure Les postes de soudage antérieurs, comme ceux qui sont représentés sur la figure 1, comprenaient des réactances extérieures 22 dont le poids représentait au moins 30 % environ du poids total de l'ensemble alternateur et réactance Une réactance extérieure est nécessaire

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lorsque l'on emploie une construction classique d'alternateur de la technique antérieure Un commutateur sélecteur est souvent nécessaire sur la réactance 22 pour ajuster la valeur de la réactance en série avec le poste de soudure Il s'agissait normalement d'une version de réactance à prises qui est représentée schématiquement sur la figure 1 comme la réactance 22 sans prise La figure 2 représente la configuration générale du cablage de l'alternateur 12 entraîné par un moteur à combustion interne 10 L'alternateur 12 comprend un rotor R sur lequel est monté un enroulement inducteur 40 recevant du courant à travers une paire de bagues collectrices 42, 44 selon les procédés classiques Le stator S de l'alternateur 12 comprend un enroulement de courant de soudage 60 prévu pour être connecté à travers un redresseur 16 au circuit de sortie de soudage 14, comme expliqué précédemment Quand le rotor R est entraîné par un moteur à combustion interne , une tension induite dans l'enroulement du courant de sortie de soudage 60 fait circuler un courant dans le redresseur 16 et, par conséquent, un courant circule dans le poste de soudure 20 Conformément à la pratique assez classique, une source d'énergie auxiliaire de sortie est nécessaire au poste de soudure à moteur A Il s'agit d'une tension alternative à 120 ou 240 volts créée par un enroulement d'alimentation de sortie auxiliaire 70 monté sur le stator S Ainsi, quand le rotor R est entraîné en rotation par le moteur 10, un courant de soudage est créé pour le soudage tandis qu'une source de tension auxiliaire appropriée est disponible sur la fiche illustrée

schématiquement sous la forme d'une prise de courant 72.

Cette énergie est créée par la tension induite aux bornes d'un enroulement 70 Pour appliquer un champ d'excitation à courant continu approprié au moyen de l'enroulement d'excitation 40, le stator emploie un troisième enroulement 80 qui applique un courant alternatif aux bornes d'un pont onde entière 82 ayant un filtre de sortie ou condensateur 84 La tension aux bornes du filtre ou condensateur 84 est appliquée aux bornes de l'enroulement d'excitation 40 à travers un rhéostat approprié 86 Suivant cette construction, un réglage du courant est effectué en ajustant le rhéostat 86 pour commander le courant circulant dans l'enroulement inducteur De cette manière, le courant de sortie ou courant de soudage est réglé dans le circuit 14 Selon ce qui a été décrit jusqu'à maintenant, l'alternateur 12 est sensiblement construit selon la

technique antérieure.

En faisant maintenant référence à la figure 3, la coupe à travers l'alternateur 12 représente une des tôles 90 dont plusieurs sont empilées l'une sur l'autre pour constituer le noyau du stator S Les tôles 90 comprennent un certain nombre d'encoches 100 pour enroulements réparties sur la circonférence Ces encoches ont chacune un passage d'entrée 102 défini entre deux extrémités de dents espacées 110, 112 Les encoches 100 sont réparties autour d'une surface cylindrique 120 définie par un certain nombre de tôles 90 empilées dans une direction axiale le long de l'axe central x de l'alternateur Les extrémités de dents 110, 112 sont suffisamment espacées pour permettre le bobinage des fils individuels constituant les enroulements 60, 70 et 80 à l'intérieur des encoches selon un schéma approprié qui convient aux caractéristiques de sortie souhaitées pour les enroulements La technique et les paramètres de bobinage employés pour préparer les enroulements 60, 70 et 80 ne font pas partie de la présente invention et sont bien connus dans la technique des alternateurs Le rotor R est entraîné par un moteur 10 au moyen d'un arbre

d'entraînement approprié 140 relié au noyau du rotor lui-

même constitué par des tôles 146 au moyen d'une clavette 142 ou par d'autres agencements Le rotor R comprend des pièces polaires généralement cintrées 150, 152, diamétralement opposées ayant une surface cylindrique extérieure 160 définie par l'empilage des tôles 146 espacées dans la direction axiale La surface cylindrique est concentrique par rapport à l'axe de rotation x du rotor R et également concentrique avec la surface cylindrique 120 du stator S tournée vers l'intérieur En faisant tourner le rotor R autour d'un axe x à l'intérieur de la cavité cylindrique définie par la surface 120, les différents enroulements 60, 70 et 80 sont excités en fonction du niveau du courant traversant les enroulements inducteurs 40 du rotor R Naturellement, les enroulements sont disposés sur le rotor R selon les procédés classiques La disposition des enroulements indiquée sur la figure 3 est de nature représentative puisque l'invention concerne une modification du stator S et non une modification du rotor lui-même Ce composant peut avoir n'importe quelle configuration classique Tel qu'il a été décrit jusqu'à maintenant, l'alternateur 12 est quelque peu classique et nécessite une réactance extérieure relativement grosse Selon l'invention, cette réactance est éliminée ou catégoriquement réduite en dimensions de manière à diminuer sensiblement le coût et le poids de la génératrice à moteur Dans un post de soudure ayant un débit inférieur à 150 ampères, aucune réactance extérieure

22 n'est employeé.

La forme de réalisation préférée de l'invention est représentée sur les figures 4 à 7 Comme on le voit mieux sur la figure 7, le stator S comprend un noyau constitué d'un empilage de tôles 200 ayant la configuration illustrée sur la figure 4 Ces tôles sont constituées à partir de tôles d'acier très perméable avec une surface cylindrique 202 orientée vers l'intérieur concentrique avec l'axe central x Plusieurs encoches réparties sur la circonférence et destinées à recevoir des enroulements sont réparties en un premier groupe d'encoches très rapprochées 210 a d'une part et 210 b d'autre part et un second groupe comprenant des encoches 212 a d'une part et 212 b d'autre part Vingt encoches également espacées sont représentées avec une forme qui est imposée par la nécessité de recevoir un nombre spécifique de spires ou la dimension totale des

enroulements assemblés à placer dans chacune des encoches.

Toutes les encoches sont illustrées avec la même configuration; cependant les diverses encoches pourraient être modifiées si cela était souhaitable Le nombre des encoches et leur configuration la plus extérieure pour recevoir les enroulements ne font pas partie de l'invention L'invention concerne une modification à la géométrie des encoches, par exemple à la forme des passages d'entrée des diverses encoches ou du profil des encoches, ou de la profondeur de l'évidement des encoches Les passages d'entrée doivent permettre d'introduire les différentes spires ou enroulements à l'intérieur des encoches individuelles Comme l'illustre mieux la figure , les passages d'entrée des encoches 210 a, 210 b sont modifiés selon l'invention pour augmenter le flux de fuite de l'encoche qui est essentiellement le flux de fuite m entre les surfaces espacées 224, 226 délimitant le passage d'entrée E Le passage E des encoches du premier groupe comprend des extrémités de dents face à face 220, 222 délimitant des surfaces parallèles généralement plates 224, 226 La largeur c du passage d'entrée E est une dimension qui doit permettre l'introduction des fils formant les

enroulements à l'intérieur des encoches individuelles.

Pratiquement, cette largeur c est d'environ 2,5 mm ( 0 10 ").

En utilisant des côtés ou surfaces parallèles 224, 226 pour les extémités des dents, on peut obtenir le flux de fuite m le plus grand possible La profondeur a des extrémités des dents définit également l'amplitude du flux de fuite qui s'associe à l'emploi de surfaces parallèles pour porter le flux de fuite au maximum et, par conséquent, obtenir la 1 l réactance inductive interne maximale des spires ou enroulements 60 L'invention porte sur la modification des encoches définies par les tôles 200 empilées Dans la forme de réalisation préférée, les extrémités des dents des encoches destinées & recevoir les enroulements du courant de soudage sont configurées dans le but d'augmenter la réactance inductive interne de l'alternateur par rapport aux enroulements 60 du courant de soudage Il est possible d'utiliser toute une gamme de modification de structure des extrémités de dents 220, 222 pour augmenter la réactance interne La largeur c pourrait être réduite pour augmenter le flux de fuite M Ainsi, la largeur utile a et l'espace utile c ont un effet sur les fuites liées aux enroulements de soudage LW qui varie avec le rapport a/c De même, le flux de fuite pourrait être augmenté en augmentant la

longueur 1 ou en diminuant la largeur W des encoches.

L'augmentation de la réactance inductive interne en agissant sur la structure est l'antithèse d'une construction normale d'alternateur pour laquelle des efforts sont faits dans le but de réduire et/ou de minimiser la réactance interne Comme l'indique la figure 6, les encoches 212 a, 212 b des enroulements du second groupe sont configurées pour avoir un flux de fuite minimal n Celui-ci réduit au minimum la réactance inductive des enroulements de puissance 70 et des enroulements générateurs du courant d'excitation 80 placés dans les encoches du second groupe Dans les encoches 212 a, 212 b, les extrémités des dents 230, 232 sont construites pour réduire au minimum la réactance inductive interne Cette configuration qui réduit au minimum le flux de fuite des tôles empilées emploie des surfaces polaires curvilignes convexes vers l'extérieur 234, 236 Cette configuration réduit la largeur utile d des surfaces des faces parallèles de façon que seule la ligne sélectionnée la plus extérieure définisse l'espacement le plus rapproché entre les extrémités des dents 230, 232 L'espace _ forme le passage

d'entrée D des encoches 212 a, 212 b du second groupe.

Pratiquement, l'espacement d est le même que l'espacement c des passages d'entrée E des encoches 210 a, 210 b du premier groupe Naturellement, pour réduire encore le flux de fuite, l'espace d pour le passage d'entrée D dans les encoches du second groupe pourrait être augmenté Ceci augmenterait l'entrefer entre les extrémités des dents et, par conséquent, la réluctance entre les extrémités des dents en réduisant même encore le flux de fuite Selon la forme de réalisation préférée de l'invention, le flux de fuite LA des enroulements auxiliaires varie comme le rapport b/d et b/d est sensiblement inférieur à a/c Il est possible de modifier le flux de fuite en changeant les dimensions 1 et W des encoches Selon l'invention, la réactance des dents des encoches 210 a, 210 b du premier groupe variel selon la relation a/c, la réactance des dents des encoches 212 a, 212 b du second groupe varie selon les

relations b/d et a/c est sensiblement supérieur à b/d.

Selon un autre aspect, la réactance de fuite desdites encoches varie proportionnellement à la longueur desdites encoches et de manière inversement proportionnelle avec lesdites encoches et dans lequel le rapport longueur/largeur des encoches dudit premier groupe est différent du rapport longueur/largeur des encoches dudit

second groupe.

Dans la forme de réalisation préférée, les distances d'ouverture c ou d sont les mêmes et sont sensiblement le

double de la largeur b des extrémités de dents 230, 232.

Pratiquement, les distances c et d mesurent environ 2,5 à 3 mm ( 0 10 à 0 125 ") Selon l'invention et comme représenté sur la figure 5, la largeur a est sensiblement supérieure au double de la largeur b pour obtenir un flux de fuite minimal et en fait, dépasse plus de trois fois cette largeur minimale b des extrémités de dents La largeur a est sensiblement quatre fois la largeur b La largeur b est une petite dimension pour réduire au minimum le flux de fuite entre les extrémités des dents Pratiquement, la surface cylindrique 202 du stator S a un décimètre sensiblement égal à 12,7 cm ( 5 pouces) et la seconde largeur b est inférieure à 2,54 mm ( 0,1 pouce) et notamment est d'environ 1,52 mm ( 0,006 pouce) Il est possible d'utiliser diverses configurations pour créer une réactance inductive accrue des enroulements 60 La réactance interne inductive des enroulements 60 peut être augmentée par d'autres agencements de structure comme cela a déjà été évoqué En éloignant les enroulements 60 de la surface cylindrique interne 202 du stator S, il est possible d'obtenir une plus grande réactance Cet espacement agrandi est représenté sur la figure 4 qui représente des encoches 210 a, 210 b, ayant une profondeur u vers l'intérieur qui est sensiblement plus grande que la profondeur v des encoches 212 a, 212 b En décalant les encoches 210 a, 210 b radialement vers l'extérieur à partir de la surface 202, on augmente la réactance inductive des enroulements 60 Sur la forme de réalisation illustrée, la profondeur ou espace v mesure environ 17,5 mm ( 11/16 de pouce) et la profondeur ou espace u environ 2 à,6 mm ( 13/16 de pouce) Toutes ces dimensions sont indiquées pour préciser la forme de réalisation de l'invention, qui est employée dans l'alternateur d'un poste de soudure à moteur qui délivre un courant continu de 50 à ampères pour l'opération de soudage Dans cet exemple, jusqu'à un courant délivré de 125 ampères, il n'y a pas besoin de réactance extérieure 22 pour une opération de soudage en courant continu Le courant de sortie est ajusté au moyen d'un rhéostat 26 entre 50 et 125 ampères Au-delà d'environ 125 à 150 ampères, une petite réactance 22 peut être nécessaire Jusqu'à maintenant, une machine de ce type nécessitait une réactance ayant une dimension globale qui pouvait atteindre environ 177,8 mm sur 152,4 mm (è X 6

pouces) avec une profondeur d'environ 76,2 mm ( 3 pouces).

Cette réactance pesait environ 11,8 kg alors que l'alternateur lui-même pesait environ 26,3 kg En éliminant la nécessité d'installer une réactance 22, on a pu obtenir une réduction de poids de l'ensemble atteignant 30 % Selon l'invention, deux configurations d'encoches différentes sont prévues sur l'alternateur Les enroulements du courant de soudage sont placés dans les encoches qui ont été modifiées pour augmenter le courant de fuite Cette nouvelle construction de poste de soudure à

moteur envisage deux types d'encoches pour le stator.

L'emploi de formes d'encoches distinctes et différentes est nouveau Il est également nouveau d'augmenter les fuites dans le but de limiter ou d'éliminer la nécessité d'une réactance extérieure Les alternateurs classiques sont construits dans le but de réduire la réactance interne En modifiant la réactance interne de l'alternateur, les caractéristiques souhaitées de l'arc sont contrôlées dans le circuit extérieur sans avoir besoin d'une réactance extérieure, grosse, lourde et coûteuse.

En rapprochant les extrémités des dents 220, 222 et en éloignant les surfaces en vis-à-vis 224, 226, on peut augmenter au maximum les fuites du flux interne Selon un autre aspect de l'invention, les extrémités des dents des encoches employées pour les enroulements d'excitation et l'enroulement d'alimentation auxiliaire sont aussi modifiées de manière à réduire ou diminuer le flux de fuite La fuite dans ces encoches 212 a, 212 b est donc

réduite au minimum.

En fasant maintenant référence à la figure 8, on peut voir une courbe tension/courant pour un poste de soudure à moteur de 125 à 150 ampères appliquant la présente invention Il n'emploie aucune réactance 22; toutefois, la courbe principale du courant de soudage obtenue présente la forme souhaitée La sortie auxiliaire est sensiblement

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constante dans toute la plage de fonctionnement Les appareils de la technique antérieure sans réactance auxiliaire réduite avaient une forme indésirable comme l'indique la courbe portant l'indication "auxiliaire antérieur".

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Poste de soudure à moteur A du type comprenant un alternateur de sortie ( 12) ayant un rotor R entraîné autour d'un axe central x avec une surface cylindrique ( 160) orientée vers l'extérieur et un stator S ayant une surface cylindrique ( 120) correspondant généralement à la surface cylindrique ( 160) dudit rotor et comprenant un certain nombre d'encoches ( 202) s'ouvrant vers l'intérieur, réparties sur la circonférence, s'étendant dans la direction axiale pour recevoir les enroulements, un premier groupe desdites encoches ( 210 a, 210 b) étant prévu pour recevoir les enroulements du courant de soudage et un second groupe desdites encoches ( 212 a, 212 b) étant adaptés pour recevoir les enroulements du courant auxiliaire, chacune desdites encoches ( 212 a, 212 b, 210 a, 210 b) comprenant un passage d'entrée E, D bordée par des extrémités de dents espacées ( 220, 222, 230, 232), le perfectionnement comprenant: lesdites extrémités de dents ( 220, 222) espacées dudit premier groupe d'encoches ( 210 a, 210 b) comprenant des moyens de structure pour créer une augmentation substantielle du flux de fuite _ par rapport au flux de fuite entre les extrémités des dents ( 220, 222)

desdites encoches ( 212 a, 212 b) du second groupe.

2 Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens de structure comprennent une première largeur radiale a desdites extrémités de dents ( 220, 222) dudit premier groupe ( 210 a, 210 b) et une seconde largeur radiale b desdites extrémités de dents ( 230, 232) dudit second groupe ( 212 a, 212 b), ladite première largeur étant

sensiblement plus grande que ladite seconde largeur.

3 Perfectionnement selon la revendication 2, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 220, 222) de chacune des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe comprennent

généralement des extrémités de dents ( 220, 222) en vis-à-

vis, généralement parallèles.

4 Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 220, 222) de chacune desdites encoches ( 210 a, 210 b) du premier groupe comprennent des extrémités de dents ( 220, 222) en vis-à-vis généralement parallèles. Perfectionnement selon la revendication 4, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 230, 232) de chacune desdites encoches ( 212 a, 212 b) du second groupe comprennent des extrémités de dents ( 230, 232) en vis-à-vis généralement parallèles. 6 Perfectionnement selon la revendication 3, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 230, 232) de chacune desdites encoches ( 212 a, 212 b) du second groupe comprennent des extrémités de dents ( 230, 232) en vis-à-vis, généralement parallèles. 7 Perfectionnement selon la revendication 2, dans lequel ladite première largeur a est au moins le double de ladite

seconde largeur b.

8 Perfectionnement selon la revendication 7, dans lequel ladite première largeur a est au moins le triple de ladite

seconde largeur b.

9 Perfectionnement selon la revendication 8, dans lequel ladite surface cylindrique ( 202) dudit stator S a un diamètre sensiblement égal à 12,7 cm ( 5 pouces) et ladite

seconde largeur b est d'environ 1,52 mm ( 0 06 pouce).

Perfectionnement selon la revendication 8, dans lequel ladite seconde largeur b est inférieure à 2, 54 mm

( 0.1 pouce).

11 Perfectionnement selon la revendication 7, dans lequel ladite seconde largeur b est inférieure à 2,54 mm

( 0.1 pouce).

12 Perfectionnement selon la revendication 2, dans lequel ladite seconde largeur b est inférieure à 2,54 mm

( 0 1 pouce).

13 Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel ledit poste de soudure délivre un courant de sortie de soudage dans lesdits enroulements du courant de soudage compris entre 50 et 150 ampères sans aucune réactance extérieure. 14 Perfectionnement selon la revendication 13, dans lequel ledit rotor R comporte des pièces polaires ( 150, 152) en vis-à-vis et un enroulement d'excitation ( 40) enroulé sur ledit rotor R, des moyens pour créer un courant de conduction à travers ledit enroulement d'excitation ( 40) et à travers un rhéostat ( 26) monté en série avec ledit

enroulement d'excitation ( 40).

Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel les extrémités ( 230, 232) des dents desdites encoches ( 212 a, 212 b) du second groupe ont des surfaces courbées ( 234, 236) vers l'extérieur de façon à réduire au

minimum N le flux de fuite.

16 Perfectionnement selon la revendication 15, dans lequel les encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe sont espacées de ladite surface ( 224, 226) d'une première distance a et lesdites encoches du second groupe ( 212 a, 212 b) sont espacées de ladite surface ( 234, 236) d'une seconde distance k, ladite première distance a étant

sensiblement supérieure à ladite seconde distance b.

17 Perfectionnement selon la revendication 16, dans lequel ladite première distance a est au moins le double de

ladite seconde distance b.

18 Perfectionnement selon la revendication 16, dans lequel ladite première distance a est au moins le triple de

ladite seconde distance b.

19 Perfectionnement selon la revendication 11, dans lequel les encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe sont écartées de ladite surface ( 224, 226) d'une première distance a et les encoches dudit second groupe ( 212 a, 212 b) sont espacées de ladite surface ( 234, 236) d'une seconde distance k, ladite première distance étant sensiblement

supérieure à ladite seconde distance.

Perfectionnement selon la revendication 19, dans lequel ladite première distance a est au moins le double de ladite seconde distance b. 21 Perfectionnement selon la revendication 19, dans lequel ladite première distance a est au moins le triple de

ladite seconde distance b.

22 Perfectionnement selon la revendication 19, dans lequel lesdites encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe et lesdites encoches dudit second groupe ( 212 a, 212 b) ont

sensiblement la même forme de réception des enroulements.

23 Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel lesdites encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe et lesdites encoches ( 212 a, 212 b) dudit second groupe ont

sensiblement la même forme de réception des enroulements.

24 Perfectionnement selon la revendication 1, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 220, 222) de chacune des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe ont une longueur utile d'extrémité de dent a et un écartement utile d'extrémité de dents c, lesdites extrémités de dent ( 230, 232) de chaque encoche ( 212 a, 212 b) dudit second groupe ont une longueur utile d'extrémité de dent b et un espacement utile d dans lequel la réactance des dents des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe varie en fonction de la relation de a/c, la réactance des dents des encoches ( 212 a, 212 b) dudit second groupe varie selon la relation de b/d et

a/c est sensiblement supérieure à b/d.

Perfectionnement selon la revendication i, dans lequel la réactance de fuite desdites encoches varie proportionnellement à la longueur desdites encoches et de manière inversement proportionnelle avec lesdites encoches et dans lequel le rapport longueur/largeur des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe est différent du rapport longueur/largeur des encoches ( 212 a, 212 b) dudit second groupe. 26 Dans un poste de soudure A à moteur du type comprenant un alternateur de sortie ( 12) ayant un rotor R entraîné autour d'un axe central x avec une surface cylindrique ( 160) orientée vers l'extérieur et un stator S ayant une surface ( 120) cylindrique correspondant d'une façon générale à ladite surface cylindrique ( 160) dudit rotor R et comprenant un certain nombre d'encoches ( 202) pour enroulements s'ouvrant vers l'intérieur, espacées le long de la circonférence, s'étendant dans la direction axiale, un premier groupe desdites encoches ( 210 a, 210 b) étant adapté pour recevoir des enroulements pour courant de soudage et un second groupe desdites encoches ( 212 a, 212 b) étant adapté pour recevoir des enroulements de courant d'alimentation auxiliaire, chacune desdites encoches ( 210 a, 210 b, 212 a, 212 b) ayant un passage d'entrée D, E bordé par des extrémités de dents ( 220, 222, 230, 232) écartées, le perfectionnement comprenant: des moyens de structure pour modifier lesdites encoches ( 210 a, 210 b) du premier groupe afin d'augmenter sensiblement le flux de fuite m desdites encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe par rapport au flux de fuite N desdites encoches ( 212 a, 212 b) du second groupe. 27 Perfectionnement selon la revendication 26, dans lequel lesdits moyens de structure comprennent une première largeur radiale a pour lesdites extrémités de dents ( 220, 222) dudit premier groupe ( 210 a, 210 b) et une seconde largeur radiale b pour lesdites extrémités de dents ( 230, 232) dudit second groupe ( 212 a, 212 b), ladite première largeur a étant sensiblement supérieure à ladite seconde

largeur b.

28 Perfectionnement selon la revendication 26, dans lequel lesdites extrémités de dents ( 220, 222) de chaque encoche ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe ont une longueur utile d'extrémité de dent a et un espacement utile d'extrémité de dent c, lesdites extrémités de dents ( 230, 232) de chaque encoche ( 212 a, 212 b) dudit second groupe ont une longueur utile d'extrémité de dent de b et un espacement utile d de façon que la réactance des dents des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe varie avec la relation a/c, la réactance des dents des encoches ( 212 a, 212 b) dudit second groupe varie avec la relation b/d et

dans lequel a/c est sensiblement supérieur à b/d.

29 Perfectionnement selon la revendication 26, dans lequel la réactance de fuite desdites encoches varie proportionnellement à la longueur desdites encoches et en relation inverse avec la largeur desdites encoches et dans lequel le rapport entre la longueur et la largeur des encoches ( 210 a, 210 b) dudit premier groupe est différent du rapport entre la longueur et la largeur des encoches ( 212 a,

212 b) dudit second groupe.